Тепловой аккумулятор из металлической цистерны для системы отопления на базе твердотопливного котла: особенности изготовления и эксплуатации
Как повысить эффективность работы твердотопливного котла? Сократить затраты на покупку энергоносителей? Уменьшить количество топок (количество подходов по заброске/загрузке угля или дров в котел) за сутки? Ответ — установить буферную ёмкость, т. н. теплоаккумулятор, и «зарядить» его энергией от теплогенератора — нагреть воду про запас. А потом, по мере необходимости, расходовать её для системы отопления. Теплоаккумулятор можно купить готовый — заводской, или попытаться сэкономить и сделать его своими руками. Об успешной реализации самоделки мы расскажем в этой статье.
Содержание:
- Как сделать теплоаккумулятор для твердотопливного котла из цистерны
- Как подключить буферную ёмкость в систему отопления с твердотопливным котлом
- Опыт использования теплоаккумулятора
Самодельный теплоаккумулятор для ТТ котла из цистерны от пожарной машины
Sjawa
Пользователь FORUMHOUSE
У нас дорогой газ. Поэтому, кроме газового котла на 24 кВт, которым я сейчас отапливаю дом, купил твердотопливный (ТТ) котел мощностью в 20 кВт. Отапливаемая площадь – 135 м². Из неё: 110 м² отапливаю теплым полом и ещё 25 м² радиаторами. ТТ котел, после установки, окупился почти за сезон. Считаю, что установка теплоаккумулятора (ТА) повысит эффективность работы системы отопления. В межсезонье, с ТА, вообще думаю перейти только на отопление ТТ котлом и использовать газовый котел как резерв и на быстрый догрев теплоносителя. Потом планирую экономить ещё больше — поставлю гелиоколлектор, а летом буду сбрасывать с него «халявную» энергию в буферную ёмкость.
Для начала покажем схему системы отопления Sjawa.
А теперь покажем, как пользователь сделал тепловой аккумулятор. Основа ТА — б/у бочка — цистерна на 1.5 м³ от пожарной машины.
Важно. Если в качестве самодельной ёмкости под ТА используются бочки/цистерны от ГСМ (горюче смазочных материалов), то, во избежание несчастных случаев, т. к. пары сохраняют горючесть много лет, нужно соблюдать повышенную осторожность при работе, особенно сварке.
V757V
Пользователь FORUMHOUSE
Я как-то разговорился с одним бензовозчиком, и он мне рассказал, как у них, на нефтебазе, варят цистерны. Наливают в бак под завязку воду. Ставят вверху плотик с горящей свечой и медленно сливают воду. Вода постепенно вытекает, и всё, что может гореть, тихо выгорает по мере опустошения емкости.
От цистерны, размером 2 (высота)х1.35х0.75 м отрезали всё лишнее.
Т. к. теплоаккумулятор ставится вертикально, чтобы наполненную водой цистерну не раздуло, пользователь сделал «стяжки» из трубы диаметром 22 мм.
«Стяжки» усилены шайбами, хотя, по словам Sjawa, это — лишнее.
Люк цистерны используется как ревизионный и для врезки ТЭНов (трубчатых электронагревателей) со встроенными магниевыми анодами 3 шт. по 2 или 3 кВт.
Вода в ТА также будет догреваться электричеством по более дешёвому ночному тарифу.
Детали люка.
Дно цистерны ТА усилено профильными трубами сечением 4х4 см.
Вварены патрубки для обвязки ТА с котлом и системой отопления.
Верх ТА также усилен, иначе его выпучит от давления при нагреве воды.
Сварен самодельный коллектор.
В люк вварены муфты под ТЭНы.
Основание под ТА сделано из фанеры и бруса сечением 100х100 мм с прорезями, чтобы трубы, приваренные к низу ёмкости, не давили на основание.
Основание под теплоаккумулятор утеплено пенопластом.
Параллельно с изготовлением ТА для системы отопления пришли комплектующие. Термостатический вентиль.
Циркуляционный насос с кранами, которые потом заменят на «американки».
ТЭНы с магниевыми анодами.
Уплотнение крышки Sjawa сделал по оригинальной технологии. Сначала пользователь уплотнил крышку герметиком. Закрутил крышку на 16 болтов, но, при испытаниях ТА давлением на 2 бар, из-под крыши стала сочится вода. Вырезать прокладку из резины самодельщик не стал. Слишком сложно, да и гарантий герметичности нет. В итоге Sjawa изготовил силиконовую прокладку.
Пошаговая инструкция по её изготовлению.
- Место, где ставится прокладка покрашено, т. к. силикон при контакте с незащищённым черным металлом активизирует коррозию.
- При помощи термоклея по окружности крышки приклеены буртики.
Потом пользователь, предварительно рассчитав объем прокладки, взял баллоны с силиконом, и заполнил всё пространство между буртиками, постепенно разглаживая силикон старой кредитной карточкой.
Толщина прокладки 8 мм.
Sjawa
Сразу предупреждаю, что силикон высыхает около недели. Буртики я снял на четвёртый день. Когда все засохло, получилась упругая силиконовая масса. Отверстия я просверлил потом, на больших оборотах инструмента. Болты входят с натягом, и, когда зажимаются гайками, то дополнительно уплотняют место соединения. Бюджет инженерного решения — 3 баллона сантехнического силикона (реально ушло 2,5 баллона).
Кольца (2 шт.) для крышки самодельные, сваренные из скатанных по окружности двух металлических уголков.
Узел — бак-кольцо-крышка-кольцо сначала собран на прихватки и только потом просверлены все отверстия. Это обеспечило высокую точность сопряжения деталей.
Схема горловины крышки теплоаккумулятора.
Итак, самодельный теплоаккумулятор готов. Далее пользователь приступил к рутинным работам — обвязке ТА с котлом и его подключению к системе отопления. И вот, что получилось.
Узлы крупным планом.
Схемы подключения буферной ёмкости к твердотопливному котлу и системе отопления
Тема Sjawa вызвала живой интерес на портале. Пользователи стали обсуждать схему присоединения ТА к котлу.
ЗелГен
Пользователь FORUMHOUSE
Посмотрел схему системы отопления. Появился вопрос, а почему вход в ТА находится чуть выше середины бака? Если вход сделать сверху буферной ёмкости, то горячий носитель от ТТ котла сразу подаётся к выходу, без смешивания с более холодным носителем в ТА. Ёмкость постепенно заполняется горячим теплоносителем сверху-вниз. А так, пока не прогреется верхняя половина ТА, а это примерно 500 л, горячий носитель в ТА перемешивается и охлаждается.
По словам Sjawa, ввод в теплоаккумулятор сделан так для лучшей ЕЦ (естественной циркуляции, если отключат электричество) и для уменьшения лишнего перемешивания теплоносителя в момент, когда СО не отбирает тепло или отбирает его мало. Т. к. выложенная в начале схема системы отопления с ТА общая, то пользователь набросал более подробные варианты работы ёмкости.
Схема 1.
Схема 2.
Схема 3.
Схема 4.
Sjawa
Как видно, при открытии и закрытии кранов можно реализовать разные варианты включения, но я настроен на вариант 1 и 2. Низ теплоаккумулятора выше низа котла на 700 мм. Патрубки, входящие в ТА 1 1/2 ', а выходящие в СО 1'. Вариант с верхним размещением патрубком годится для ТА со змеевиками внутри, для косвенного нагрева теплоносителя.
В итоге пользователь немного доработал схему поставив байпасы между входом в теплоаккумулятор из твердотопливного котла и подачей в систему отопления и на обратку.
Это дало возможность менять схему подключения теплоаккумулятора с параллельной на последовательную. Например, закончился отопительный сезон и теплоаккумулятор остыл, но резко похолодало, то, не грея теплоаккумулятор, можно быстро протопить дом котлом.
Эксплуатация теплоаккумулятора с твердотопливным котлом: личный опыт
Интересны выводы пользователя от эксплуатации ТА:
1. Котел выходит на режим +80-85 °C за 10-15 минут. В результате нет копоти и дыма. После двух-трёх топок выгорели смоляные отложения и потеки от прошлогоднего конденсата. Поле двух недель работы в оптимальном температурном режиме, топка котла стала почти как новая, внутри теперь только пепел. Дрова в котле сгорают полностью, с максимальным выделением тепла, а теплогенератор не загоняется в режим тления.
Если опустить температуру теплоносителя ниже 60-65 °C, то в камере сгорания ТТк создаются условия для появления конденсата (вредных кислот).
2. Твердотопливный котел в тандеме с теплоаккумулятором работает с максимальным КПД как зимой, так и в межсезонье, при уличных температурах 0 °C — -5-10 °C. Избыток тепла от хорошо раскочегаренного котла просто сбрасывается в теплоаккумулятор, а потом, по мере необходимости, расходуется теплоноситель.
Это уменьшает количество топок ТТк и повышает комфортность его использования. С ТА не нужно вставать ночью и подбрасывать топливо в твёрдотопливный котёл.
3. Вода в ТА «заряжается» послойно:
- Верх — +80 °C.
- Середина — +65-70 °C.
- Нижняя часть — +50-60 °C.
4. Когда котел не работает, то температура воды в нижней части не падает ниже температуры обратки, а верх постепенно разряжается. По наблюдениям Sjawa ТА до вышенаписанных температур «заряжается» за 3-4 часа. Если на улице нет мороза, и большая часть веток теплого пола закрыты, то отбор тепла в СО уменьшается и заряд ТА происходит быстрее.
- Термостат установлен на выходе потока из теплоаккумулятора в систему отопления. По его команде, если температура воды опускается до + 40 °C, на догрев включается газовый котел.
Sjawa
При полностью открытом в котле поддувале температура на подаче мах +90 °C. Обычно температура держится + 80-85 °C. Теплоаккумулятор заряжается слоями. Сперва растет температура верха, а потом середины и низа. Например, когда верх нагревается до температуры подачи, начинает расти температура теплоносителя в середине ТА (верх так и остается 80-85 °C), далее температура растёт вниз.
Теплоаккумулятор следует хорошо утеплять и ставить вертикально, т.к. горячая вода концентрируется в верху емкости.
Возникают вопросы, а хватает ли такого объёма ТА на дом в морозы? По расчетам Sjawa на его коттедж, при температуре -25 °C, нужен теплоаккумулятор на 5000 л. Чтобы быстро нагреть такой объём воды потребуется котел мощностью 50-100 кВт. Но тратится на дорогостоящую систему, с большим запасом теплоносителя, только из-за сильных морозов, которые могут продержаться всего несколько дней в году (в худшем случае пару недель), а может и вообще не быть, нерентабельно.
Срабатывает правило: цена системы-эффективность.
Sjawa
Для объёма моего теплоаккумулятора, по правилам, нужен котел мощностью 20-40 кВт. У меня котел на 20 кВт. 30 кВт было бы идеально, но довольствуюсь тем, что уже куплено. Пусть лучше котел работает на 100%, выдавая свой максимальный КПД, чем брать слишком мощный теплогенератор и гонять его на пониженной мощности.
Для ориентира: на хорошо утеплённый дом площадью около 150-200 м² вполне хватит ТА на 1000-1500 л.
Узнать все подробности эксплуатации самодельного теплоаккумулятора можно в теме - тепловой аккумулятор из бочки пожарной машины.
Более высокий КПД и степень автоматизации у твердотопливных пеллетных котлов. В преддверии отопительного сезона узнайте, как правильно чистить дымоход. В видео отопление без газа.
Подписывайтесь на канал! Делитесь в соцсетях! Присоединяйтесь к FORUMHOUSE!
